热对样品的影响

高光谱成像需要相关照明。这可能会导致样品发热。本文说明了成像过程中热量如何传递到样品上，尤其是在艺术品检查过程中。
有几种照明源可用于高光谱成像。其中一些是热的，可能会加热样品。您需要小心谨慎，以免损坏样品。
需要监测温度的一个应用是检查绘画。本文就是在这种背景下撰写的。然而，结论仍然有效，并可应用于其他应用。

VNIR – SWIR 照明

有几种光源可以覆盖这个光谱范围：太阳光、LED、超连续谱激光器和卤素灯。由于艺术品通常放置在保护实验室中，因此需要人工照明。

对于颜色检查，您只需要光谱的可见部分。因此 LED 是相关的，而且它们不产生热量，这使得它们的使用更加有意义。但是，对于艺术材料检查，需要红外光。它们可以更深入地穿透绘画，并可能揭示有价值的底图。因此，主要使用卤素灯，因为它们可以以低成本覆盖整个光谱范围（400 – 2500 nm）。

卤素灯的问题在于热量。这可能会增加油漆表面，尤其是在最暗的区域。黑色油漆含有碳（可能），碳吸收 400-2500nm 之间的波长范围。

只需添加风扇将空气移近表面即可减少这种情况。对一幅吸收率非常暗的油画进行了一个简单的测试以说明这一点。艺术品用 2×45° 线照明器照亮，总功率为 200W（相对较高）。与表面的距离为 50 厘米。下图显示了有风扇和无风扇情况下前 5 分钟内的温度升高情况。风扇与表面平行安装。

图 1：有风扇和无风扇时绘画表面的温度升高。

然而，用户需要记住，这些测量是静态的。Specim 相机是线扫描设备，需要移动来测量整幅画，从而限制了热负荷。

MWIR-LWIR 热照明

同样的，在文物画检测的背景下，Specim MWIR – LWIR 辐射器光源产生的热量已在样品上进行了测试。这里我们重点介绍扫描速度的影响。

图 2：两种不同扫描速度下绘画表面的温度升高。

蓝色曲线表示扫描托盘以 100 mm/s 的速度移动时的温度上升，而红色曲线则对应于 200 mm/s 的扫描速度。对于每条曲线，会出现两次温度上升，因为它们与扫描仪的扫描和回扫有关（这意味着样品两次通过照明）。样品的表面温度分别在 200 和 100 mm/s 时上升了 +4 度和 +7.5 度。
再次，使用风扇会限制样品温度的上升。